Calculo de parámetros del suelo

1.Permeabilidad: una arena mal gradada es permeable , tiene una permeabilidad alta que varia entre 10^-3 y 10^-1

2. Clasificación del suelo :

cuanto pasa en el tamiz 200 = 4 <>

cuanto pasa tamiz 4 = 93> 50 es una arena

Cc=d30^2/d10xd60 =0,69 no cumple ARENA MAL GRADADA SP

3.Angulo de friccion interna:

La fricción interna de un suelo, está definidad por el ángulo cuya tangente es la relación entre la fuerza que resiste el deslizamiento, a lo largo de un plano, y la fuerza normal "p" aplicada a dicho plano. Los valores de este ángulo llamada "angulo de fricción interna" f, varían de practicamente 0º para arcillas plasticas, cuya consistencia este próxima a su límite líquido, hasta 45º o más, para gravas y arenas secas, compactas y de paratículas angulares. Generalmente, el ángulo f para arenas es alrededor de 30º.

Para este suelo (arena mal gradada) los valores del angulo de fricción varia entre 30 y 35 grados para este caso utilizaremos un angulo de 33 grados

4. Cohesion:

Es la atracción entre partículas, originada por lasa fuerzas moleculares y las películas de agua. Por lo tanto, la cohesión de un suelo variará si cambia su contenido de humedad. La cohesión se mide kg/cm2. Los suelos arcillosos tiene cohesión alta de 0,25 kg/cm2 a 1.5 kg/cm2, o más. Los suelos limosos tienen muy poca, y en las arenas la cohesión es prácticamente nula. en este caso tomaremos c=0

5. peso especifico del suelo

debido a que la densidad relativa de una arena esta entre 0,2 y 0,4 lo vamos a suponer 0,2 por lo que la gravedad especifica es 2,0

suponemos una relacion de 0,42 , una humedad del 25% y un volumen total de 1 m^3

n=30% Vv= 0,3 m^3 Vs=0,7 m^3 Ws=14 KN Ww=3,5KN

Peso especifico del suelo = 17,5 KN/m ^3

6 . Factor de seguridad por geoslope

Ordinario :Supone que las fuerzas entre rebanadas se anulan entre si.Solo para deslizamiento circular.
Bishop: La fuerza resultante entre rebanadas es horizontal (significa que no hay fuerza tangencial entre rebanadas) Solo para deslizamiento circular . da un factor de seguridad mas grande que los otros 2 metodos.
Janbu :La posición de la fuerza normal entre rebanadas se define con la línea de empuje y se puede variar, es decir cambiar la posición de la fuerzas resultantes entre rebanadas.
Para cualquier superficie de deslizamiento.

los métodos que satisfacen todas las ecuaciones de equilibrio, las hipótesis que incorporan, en general, no afectan significativamente el valor del factor de seguridad. En el caso de métodos que solo satisfacen el equilibrio de fuerzas y no el de momentos, el valor del factor de seguridad, viene afectado por la hipótesis de inclinación de las fuerzas entre rebanadas. Como consecuencia estos métodos no dan siempre un grado de precisión tan elevado como los métodos que satisfacen todas las ecuaciones de equilibrio.

Bibliografía

BRAJA M. DAS, Fundamentos de Ingeniería Geotécnica. Editorial Thomson International.608p. ISBN 9706860614.

Notas de Clase, dadas por la Ingeniera María Jaqueline Espinosa Rodríguez.

Grafico metodo de las dovelas

Factor de seguridad

Para este método se obtiene:

F.S = ∑1,n (C Δln + wn cos αn tan φ) / ∑1,n(wnsen αn)

Donde:

C,cohesión del suelo

Δl,longitud de arco de la n-esima dovela

wn, peso de la n-esima dovela

αn, ángulo de la n-esima dovela con respecto al radio

Para el estado y superficie de falla supuestos se obtiene:

Se supone un radio = 10 m, la ubicación del cantro es (8;5,4) desde la punta del talud.

F.S = 1,8

Lo que indica que para las condiciones supuestas el talud es estable, con un 80% más de probabilidad de estabilidad mecánica.

Factor de seguridad

El análisis de la estabilidad de un talud tiene como fin principal la determinación del factor de seguridad:

F.S = t_f / t_d

Donde:

t_{f, esfuerzo cortante promedio del suelo}

t_d, esfuerzo cortante promedio desarrollado a lo largo de la superficie de falla

Para el caso en estudio se ha hecho uso del método de las dovelas. El método de las dovelas consiste en la división de la sección transversal del talud (figura 4) en una determinada cantidad de pequeñas secciones (dovelas), y considerando el equilibrio de cada dovela con respecto a las fuerzas normales y tangenciales actuantes en cada una de ellas. A demás, se supone una superficie de falla en forma circular.

Figura 4. Análisis por el método de las dovelas

Empuje sobre una estructura de retención

Se supuso un muro de 5 m de altura, en el cual la masa de suelo llega hasta su corona. Los resultados que se obtuvieron al aplicar la teoria de Rankine para empujes fueron los siguientes:

sHa = 43,53 kPa

Ea= 108,8 kN /m

Ubicada a 1,67 m de la base del muro.

sHp = 52,85 kPa

Ep= 155,43 kN / m

Ubicada a 1,67 m de la base del muro

Empuje sobre una estructura de retención

La teoría de Rankine para empujes se trabaja con base en las siguientes suposiciones:

· Trasdós vertical.

· Superficie del terreno horizontal.

· No se considera el rozamiento entre el terreno y el muro.

· No hay nivel freático, pero no indica que no hay saturación.

· Suelo con propiedades mecánicas dependientes de C y el angulo de fricción fi.

Figura 5. Estados de empuje

A partir de esas suposiciones, se calculan los 3 estados de empuje existentes en la interacción suelo-estructura:

· Estado activo, el terreno va hacia la estructura

· Estado pasivo, la estructura va hacia el terreno

· Estado en reposo, no hay movimientos

Para realizar el cálculo del empuje sobre el muro se utilizaron las siguientes formulas:

E = A sH

sHa= sv (tan (45-f/2))^2 – 2ctan (45-f/2)

sHp = sv (tan (45-f/2))^2 + 2ctan (45-f/2)